EP1098696B1 - Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten - Google Patents

Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten Download PDF

Info

Publication number
EP1098696B1
EP1098696B1 EP99938268A EP99938268A EP1098696B1 EP 1098696 B1 EP1098696 B1 EP 1098696B1 EP 99938268 A EP99938268 A EP 99938268A EP 99938268 A EP99938268 A EP 99938268A EP 1098696 B1 EP1098696 B1 EP 1098696B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polyelectrolyte
capsules
process according
template
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99938268A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1098696A1 (de
EP1098696B2 (de
Inventor
Björn NEU
Hans BÄUMLER
Edwin Donath
Sergio Moya
Gleb Sukhorukov
Helmuth MÖHWALD
Frank Caruso
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Original Assignee
Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26051986&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1098696(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from EP98113181A external-priority patent/EP0972563A1/de
Priority claimed from DE1999107552 external-priority patent/DE19907552A1/de
Application filed by Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV filed Critical Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority to EP99938268A priority Critical patent/EP1098696B2/de
Publication of EP1098696A1 publication Critical patent/EP1098696A1/de
Publication of EP1098696B1 publication Critical patent/EP1098696B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1098696B2 publication Critical patent/EP1098696B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/5089—Processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/20—After-treatment of capsule walls, e.g. hardening
    • B01J13/22—Coating

Definitions

  • the invention relates to processes for the production of capsules with a Polyelektrolythülle as well as the capsules obtainable by the process.
  • Microcapsules are known in various embodiments and are used in particular for the controlled release and targeted delivery of pharmaceutical agents as well as for the protection of sensitive drugs such as enzymes and proteins.
  • Microcapsules may be prepared by mechanical-physical processes, spraying and subsequent coating, chemical processes such as interfacial polymerization or condensation or polycrystalline phase separation or by encapsulation of drugs in liposomes.
  • chemical processes such as interfacial polymerization or condensation or polycrystalline phase separation or by encapsulation of drugs in liposomes.
  • previously known methods have a number of disadvantages.
  • WO 95/26714 concerns the encapsulation of living cells in a membrane, which is a complex formed by cohesion of two polymer layers.
  • the inner layer comprises a substrate biopolymer and the outer layer comprises a synthetic polyelectrolyte having a charge opposite to the biopolymer.
  • polyelectrolyte capsules are not formed on the cells, but droplets having cells suspended therein.
  • a disadvantage of this method is that the thickness of the membranes and the size of the microcapsules is difficult to control.
  • WO 99/47252 A2 relates to a method of making capsules using template particles, such as partially crosslinked melamine-formaldehyde particles, and forming a shell around the particles by applying polyelectrolytes.
  • WO 99/47253 and EP 0 972 563 relate to the coating of template particles with alternating layers of oppositely charged nanoparticles and polyelectrolytes or alternating layers of oppositely charged nanoparticles.
  • the German Patent Application 198 12 083.4 describes a process for the production of microcapsules with a diameter ⁇ 10 .mu.m, wherein a plurality of successive layers of oppositely charged Poylelektrolytmoleküle be applied to an aqueous dispersion of template particles.
  • partially crosslinked melamine-formaldehyde particles are described as template particles.
  • the melamine-formaldehyde particles can be dissolved by adjusting an acidic pH or by sulfonation.
  • polyelectrolyte capsules are also prepared using templates selected from biological cells, Aggregates of biological or / and amphiphilic materials such as erythrocytes, bacterial cells or lipid vesicles can be formed.
  • the encapsulated template particles can be removed by subsequent solubilization or disintegration.
  • the invention thus relates to a process for the production of capsules having a polyelectrolyte shell, wherein a succession of layers of oppositely charged polyelectrolyte molecules is applied to a template selected from aggregates of biological or / and amphiphilic materials by first producing a dispersion of the template particles in an aqueous solution then, after separation of any excess polyelectrolyte molecules present, remove the polyelectrolyte species used to construct the second layer and then optionally apply further alternatingly charged layers of polyelectrolyte molecules , and optionally subsequently disintegrating the template.
  • templates for example, cells, eg eukaryotic cells, such as mammalian erythrocytes or plant cells, unicellular organisms such as yeasts, bacterial cells such as E. coli cells, cell aggregates, subcellular particles such as cell organelles, pollen, membrane preparations or cell nuclei, virus particles and aggregates of biomolecules,
  • protein aggregates such as immune complexes, condensed nucleic acids, ligand-receptor complexes, etc. can be used.
  • the method according to the invention is also suitable for the encapsulation of living biological cells and organisms.
  • suitable as templates are aggregates of amphiphilic materials, in particular membrane structures such as vesicles, eg liposomes or micelles, as well as other lipid aggregates.
  • the template particles are preferably first dispersed in a suitable solvent, for example an aqueous medium. Then, in particular if the template particles are cells or other biological aggregates, a fixation reagent in sufficient concentration can be added to effect at least partial fixation of the template particles.
  • a fixation reagent examples include aldehydes such as formaldehyde or glutaraldehyde, which are preferably added to the medium to a final concentration of between 0.1-5% (w / w).
  • Polyelectrolytes are generally understood as meaning polymers with ionically dissociable groups, which may be constituents or substituents of the polymer chain. Usually, the number of these ionically dissociable groups in polyelectrolytes is so great that the polymers in the dissociated form (also called polyions) are water-soluble.
  • polyelectrolytes is also understood to mean ionomers in which the concentration of the ionic groups is insufficient for solubility in water, but which have sufficient charges to undergo self-assembly.
  • the shell comprises "true" polyelectrolytes. Depending on the nature of the dissociable groups, polyelectrolytes are subdivided into polyacids and polybases.
  • polyacids From polyacids, dissociation with elimination of protons produces polyanions, which may be both inorganic and organic polymers.
  • polyacids are polyphosphoric acid, polyvinylsulfuric acid, polyvinylsulfonic acid, polyvinylphosphonic acid and polyacrylic acid.
  • the corresponding salts which are also referred to as polysalts, are polyphosphate, polysulfate, polysulfonate, polyphosphonate and polyacrylate.
  • Polybases contain groups capable of generating protons, e.g. by reaction with acids to form salt.
  • Examples of polybases with chain or pendant dissociable groups are polyallylamine, polyethylenimine, polyvinylamine and polyvinylpyridine. Polybases form polycations by the absorption of protons.
  • Polyelectrolytes useful in the present invention are both biopolymers such as alginic acid, gum arabic, nucleic acids, pectins, proteins and others, as well as chemically modified biopolymers such as carboxymethylcellulose and lignin sulfonates and synthetic polymers such as polymethacrylic acid, polyvinylsulfonic acid, polyvinylphosphonic acid and polyethyleneimine.
  • polyelectrolytes can be used linear or branched polyelectrolytes.
  • branched polyelectrolytes results in less compact polyelectrolyte multilifiles having a higher degree of wall porosity.
  • polyelectrolyte molecules can be crosslinked within and / or between the individual layers, e.g. by crosslinking amino groups with aldehydes.
  • amphiphilic polyelectrolytes e.g. amphiphilic block or random copolymers with partial polyelectrolyte character are used to reduce the permeability to polar small molecules.
  • amphiphilic copolymers consist of units of different functionality, e.g.
  • the capsule walls can be controlled in terms of their permeability or other properties.
  • copolymers having a poly (N-isopropylacrylamide) moiety e.g. Poly (N-isopropylacrylamide-acrylic acid), which change over the balance of hydrogen bonds their water solubility as a function of temperature, which is accompanied by a swelling.
  • photo-, acid- or base-labile polyelectrolyte can be controlled by the dissolution of the capsule walls, the release of trapped drugs.
  • conductive polyelectrolytes or polyelectrolytes with optically active groups can be used as capsule components for certain applications.
  • polyelectrolytes or ionomers there are no restrictions with regard to the polyelectrolytes or ionomers to be used, as long as the molecules used have a sufficiently high charge and / or have the ability to bond with the underlying layer via other types of interactions, such as hydrogen bonds and / or hydrophobic interactions enter into.
  • Suitable polyelectrolytes are thus both low molecular weight polyelectrolytes or polyions and macromolecular polyelectrolytes, for example, polyelectrolytes of biological origin.
  • polyelectrolyte layers it is preferable to first produce a dispersion of the template particles in an aqueous solution. To this dispersion is then added a polyelectrolyte species having the same or opposite charge as the surface of the template particle. After removal of any excess polyelectrolyte molecules present, the oppositely charged polyelectrolyte species used to construct the second layer are added. Subsequently, alternatively oppositely charged layers of polyelectrolyte molecules are applied, it being possible for each layer with the same charge to select identical or different polyelectrolyte species or mixtures of polyelectrolyte species.
  • the number of layers can in principle be chosen arbitrarily and is for example 2 to 40, in particular 4 to 20, polyelectrolyte layers.
  • the template particles which have now been coated can, if desired, be disintegrated.
  • Disintegration can be done by adding lysing reagents.
  • lysing reagents are suitable which can dissolve biological materials such as proteins and / or lipids.
  • the lysing reagents contain a deproteinizing agent, for example Peroxo compounds such as H 2 O 2 or / and hypochlorite compounds such as sodium or potassium hypochlorite.
  • the disintegration of the template particles takes place within a short incubation period, for example 1 min to 1 h at room temperature.
  • the disintegration of the template particles is largely complete, since even with electron microscopic observation of the remaining shells no remainders of the particles are more detectable.
  • empty layers can also be produced within the polyelectrolyte shell.
  • Capsules obtainable by the method according to the invention can be used with diameters in the range from 10 nm to 50 ⁇ m, preferably 50 nm to 10 ⁇ m, also in the shape deviating from the spherical shape, i. be prepared in anisotropic forms.
  • the wall thickness is determined by the number of polyelectrolyte layers and can, for example, be in the range from 2 to 100 nm, in particular in the range from 5 to 80 nm.
  • the capsules are also characterized by their monodispersibility, i. If suitable templates are selected, capsule compositions can be obtained in which the proportion of capsules whose deviation from the mean diameter is> 50% is less than 10% and particularly preferably less than 1%.
  • the capsules are very stable against chemical, biological, organic and thermal loads. They can be frozen or freeze-dried and then re-absorbed in suitable solvents.
  • anisotropic particles can be produced that are microprints of biological structures such as cells, virus particles, or biomolecule aggregates.
  • Modification of the permeability properties in the shell can be achieved by forming or altering pores in at least one of the polyelectrolyte layers. Such pores can be formed by using appropriate polyelectrolytes themselves. Furthermore, nanoparticles with anionic and / or cationic groups and / or surface-active substances such as surfactants and / or lipids for modifying the permeability and other properties can be used. In addition, the permeability can be modified by varying the conditions that prevail in the deposition of the polyelectrolyte. For example, a high salt concentration of the surrounding medium leads to a high permeability of the polyelectrolyte shell.
  • a particularly preferred modification of the permeability of polyelectrolyte shells can be achieved by depositing lipid layers and / or amphiphilic polyelectrolytes on the polyelectrolyte sheath after disintegration of the template particles. In this way, the permeability of the polyelectrolyte shells for small and polar molecules can be greatly reduced.
  • lipids which can be deposited on the polyelectrolyte shells are lipids bearing at least one ionic or ionizable group, e.g.
  • Phospholipids such as dipalmitoylphosphatidic acid or zwitterionic phospholipids such as dipalmitoylphosphatidylcholine or fatty acids or corresponding long-chain alkylsulfonic acids.
  • lipid multilayers can be deposited on the polyelectrolyte shell. Subsequently, further polyelectrolyte layers can be deposited on the lipid layers.
  • the capsules produced by the process can be used to include active ingredients. These agents can be both inorganic and organic substances. Examples of such active ingredients are catalysts, in particular enzymes, pharmaceutical active substances, polymers, dyes such as fluorescent compounds, Sensor molecules, ie molecules that are detectable to change environmental conditions (temperature, pH), pesticides and flavorings.
  • the capsules can also be used as microreaction spaces for chemical reactions or as precipitation or crystallization templates.
  • the permeability of the capsule walls is controllable such that they allow, for example, low molecular weight substances to pass through but largely retain macromolecules, high molecular weight products resulting from a chemical reaction, e.g. easily retain polymers formed in a polymerization during synthesis in the interior.
  • the reaction product simultaneously synthesized in the external medium may be e.g. be removed by centrifugation and / or filtration later or even during the reaction.
  • the supply of the reaction substrate can be controlled via the diffusion through the capsule walls. This results in new ways to intervene in reaction processes. Since, for example, by filtration a continuous or, for example, by centrifugation, a sudden exchange of the external medium is possible, the polymerization reaction can be stopped by substrate removal as desired or the monomer can be exchanged. It is thus possible to carry out the production of defined co- or multipolymers in a new way. Since permeation makes it possible to control the course of the reaction via the monomer feed, products with new and different molecular weight distributions, for example highly monodisperse products, can be produced in the capsules. Polymers synthesized in the capsule interior can be detected, for example, by titration with fluorescent dyes by spectroscopy and by convocal microscopy. With single particle light scattering, the mass increase and thus the reaction kinetics can be monitored.
  • particle compositions can be produced as dispersions of predetermined shapes and shapes.
  • the invention thus also relates to anisotropic particle compositions prepared by encapsulating drugs in a polyelectrolyte shell, e.g. by synthesis or precipitation and subsequent removal of the template, e.g. by thermal or chemical treatment.
  • these anisotropic particles are in the form of the biostructures used as a template.
  • the capsules may be used to introduce organic liquids such as alcohols or hydrocarbons, e.g. Hexanol, octanol, octane or decane, or used to encapsulate gases.
  • organic liquids such as alcohols or hydrocarbons, e.g. Hexanol, octanol, octane or decane
  • Such capsules filled with an organic, water immiscible liquid may also be used for chemical reactions, e.g. Polymerization reactions are used.
  • the monomer can be enriched by its distribution equilibrium targeted in the interior of the capsules.
  • the monomer solution can be encapsulated in the interior even before the beginning of the synthesis.
  • the drug to be encapsulated is immobilized on the template particle or encapsulated by the template particle, eg by phagocytosis or endocytosis in living cells. After disintegration of the template particles, the active ingredient is released into the interior of the polyelectrolyte shell.
  • the conditions during the disintegration of the template particle are expediently chosen so that no undesired decomposition of the active ingredient occurs.
  • the capsules can be used in numerous fields of application, for example sensor technology, surface analysis, as emulsion carriers, microreaction spaces such as for catalytic processes, polymerization, precipitation or crystallization processes, in pharmacy and medicine, e.g. for targeting drugs or as ultrasound contrast agents, in food technology, cosmetics, biotechnology, sensor technology, information technology and the printing industry (encapsulation of dyes).
  • the capsules can be used to construct micro- or nanocomposites, i. Materials that consist of at least two different materials and have a micro- or nanoscopic order can be used.
  • Yet another aspect of the invention is to partially disintegrate the template particles in fixed form prior to the polyelectrolyte coating by treatment with a lysis reagent.
  • Timely interruption of the lysis process yields partially resolved structures, e.g. toroidal structures with a hole in the middle, which can then be coated.
  • After subsequent complete degradation of the template particles is obtained as a result annular capsules. This is a completely new topological quality with interesting applications, e.g. in the optics (micro-whisper bow effect).
  • the plasma is centrifuged off. This is followed by washing twice in an isotonic phosphate-buffered saline solution PBS (5.8 mM phosphate buffer pH 7.4, KCl 5.6 mM, NaCl 150 mM). Subsequently, the erythrocytes are fixed with glutaraldehyde in a concentration of 2%. For this purpose, 1 ml of the erythrocyte sediment is made up with 1 ml PBS. To this solution are then added dropwise 8 ml of a glutaraldehyde solution (1 part glutaric dialdehyde (25% aqueous solution) and 9 parts PBS).
  • the solution is centrifuged off and the erythrocytes are washed four times in bidistilled water. Subsequently, the fixed erythrocytes are filled with unbuffered 154 mM NaCl solution.
  • the next step is the consecutive adsorption of two oppositely charged polyelectrolytes. Since the initial charge of the fixed erythrocytes is negative, it is preferable to first use positively charged poly (allylamine) hydrochloride (PAH) with a molecular weight between 50 and 60 kD (Aldrich). However, it is also possible to deposit a negatively charged polyelectrolyte as the first layer on the erythrocytes. To coat the erythrocytes, 4 ml of solution with a concentration of 0.5 g / dl PAH and 0.5 M NaCl at a erythrocyte concentration of about 2.5 (v / v) are used.
  • PAH poly (allylamine) hydrochloride
  • the erythrocytes are centrifuged off and washed twice in a 154 mM NaCl solution. This is followed by the adsorption of the second layer.
  • negatively charged poly (styrenesulfonate) -sodium salt (PSS) having a molecular weight of 70 kD is used.
  • PSS poly (styrenesulfonate) -sodium salt
  • PAH and PSS layers After 10 min exposure time at 20 ° C, the erythrocytes are centrifuged off and washed twice in a 154 mM NaCl solution.
  • the application of PAH and PSS layers can be repeated as often as desired. For example, 5 PAH and 5 PSS layers can be applied in each case.
  • the fixed erythrocytes are pipetted into a 1.2% NaOCl solution.
  • a 1.2% NaOCl solution also suitable are commercial deproteinizers (product, manufacturer) or drain cleaners (e.g., Chlorix, manufacturer).
  • the exposure time is about 20 min at 20 ° C and can be optically controlled by the vanishing turbidity of the solution.
  • the remaining polymer shells are then washed in NaCl solution.
  • the E. coli cells are separated from the nutrient medium by washing twice in an isotonic PBS solution. Subsequently, the fixation with glutaraldehyde. For this, the sediment of the coliform bacteria is made up to 2 ml with PBS. To this solution is added 8 ml of a glutaric dialdehyde solution to a final concentration of 2%. After 60 min exposure time at 20 ° C, the solution is centrifuged off and the fixed E. coli cells are washed four times in bidistilled water.
  • yeast cells were also coated without prior fixation.
  • lipid solution e.g. 1 mg / ml dipalmitoylphosphatidic acid (DPPA) or dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) in methanol was added to the sediment.
  • DPPA dipalmitoylphosphatidic acid
  • DPPC dipalmitoylphosphatidylcholine
  • the shells are resuspended in this methanol-lipid solution and the suspension kept at a temperature of 90 ° C in a water bath.
  • the vaporizing methanol is replaced by dropwise addition of water in 20 ⁇ l portions. Replacing 700 ⁇ l of methanol with water takes about 30 minutes.
  • the shell suspension After completion of the evaporation, the shell suspension is washed three times with water and centrifuged repeatedly. By centrifuging at 25,000 rpm for 20 minutes, the lipid-coated casings can be sedimented.
  • Dispersions of DPPA or 90% DPPC and 10% DPPA at a concentration of 1 mg lipid / ml in water are prepared by sonication. 500 ⁇ l of the resulting dispersion of lipid vesicles are added to 200 ⁇ l of a concentrated suspension of the suspension. After 30 minutes, the samples are centrifuged for 20 minutes at 25,000 rpm. The supernatant is removed and replaced with water. These Procedure is repeated three times. In this case, a concentrated suspension of lipid-coated casings is obtained.
  • aqueous suspension of polyelectrolyte shells is centrifuged for 5 min at 3000 rpm. After removal of the supernatant, methanol is added. The shells are resuspended and centrifuged for 10 min at 4000 rpm. Again the supernatant is removed, methanol added and the sample centrifuged under the same conditions as before. This procedure is repeated three times. After the last centrifugation with methanol, the supernatant is replaced by hexanol. The shells are resuspended and centrifuged for 10 min at 5000 rpm. This procedure is repeated three times.
  • a similar procedure is used to include octanol, octane or decane in the casings using as starting material the casings present in a hexanol solution.
  • the centrifugation speed is increased to 7000 rpm (10 min) for octanol and octane and to 7500 rpm (10 min) for decane.
  • the resulting sediment is resuspended in water.
  • the shells remain in the aqueous phase, while the remaining traces of the solvent in the sediment form a second organic phase between the shells.
  • fluorescent labels for the organic and the aqueous phase, it can be shown by confocal microscopy that the shells are filled with organic solvent.
  • the procedure described enables the preparation of a highly stable emulsion of non-polar liquids in water.
  • the emulsion produced is also monodisperse.
  • Another advantage is that even the shape of the individual Droplets - depending on the template used - can be regulated. This enables the preparation of emulsions having surface area: volume ratios different from those of a sphere.
  • Figure 1 shows the changes in zeta potential (A) and the increase in fluorescence intensity (B) as a function of the number of layers in the deposition of poly (styrenesulfonate sodium salt) and poly (allylamine hydrochloride) on glutaraldehyde pretreated human erythrocytes.
  • the zeta potential is determined by electrophoretic mobility measurements (Elektrophor, Hasotec) in physiological saline. Fluorescence intensity distributions are recorded by flow cytometry (FACScan, Becton Dickinson) using FITC-labeled PAH in three consecutive layer-deposition cycles.
  • FIG. 2 shows the scanning electron micrograph of a discoocyte covered with ten layers of PSS and PAH. The drying process results in the development of longitudinal folds of the polyelectrolyte layer along the edge of the cell.
  • FIG. 3 shows transmission electron microscopic images of uncoated (A) and coated (B) discoocytes.
  • the polyelectrolyte shell is clearly visible.
  • the polyelectrolyte shell (C) obtained after solubilization of the cell shows two surprising properties.
  • the magnifications are 1: 15,000 at A and B and 1: 17,000 at C. First, it is similar to the shape of the original cell, and second, it appears to be completely empty, with no cracks or larger pores in the shell.
  • FIG. 4 shows two images produced by atomic force microscopy (AFM) (width 10 ⁇ m), which are displayed on a discocyte (A) and an echinocyte (B). show deposited polyelectrolyte shells from a total of 9 layers. While the sheaths deposited on an ellipsoidal discocyte show only a few folds, the deposition process on a star-like echinocyte leads to well-structured sheaths on which even the protrusions of the original template can be seen. This can be seen more clearly from the confocal microscopic images of a polyelectrolyte shell of eleven layers PSS / PAH deposited on an echinocyte. The outer layer consists of FITC labeled PAH.
  • the width of the pictures is 7 ⁇ m.
  • the scans were made in 2 planes separated by a distance of 1 ⁇ m.
  • Scan A passes through the top of the sleeve applied to a glass slide. It can be seen in these pictures that the interior of the envelope is empty, even in the area of the projections.
  • FIG. 6 shows images taken with a confocal microscope of polyelectrolyte shells deposited on discocytes, which consist of 10 layers of PSS / PAH. The shells were treated with a 100 ⁇ M 6-carboxyfluorescein (6-CF) solution.
  • FIG. 6A shows fluorescence within the sheaths. This shows that the 6-CF molecules can penetrate into the interior of the sheath.
  • DPPA dipalmitoylphosphatidic acid
  • DPPC dipalmitoylphosphatidylcholine
  • Figure 7 shows three typical electro-rotation spectra for an uncoated polyelectrolyte shell as control (A), a DPPA-coated polyelectrolyte shell (B), and a DPPC-coated polyelectrolyte shell (C).
  • the conductivity of the aqueous phase outside the shells was 2,000 ⁇ S / cm, 80 ⁇ S / cm and 100 ⁇ S / cm, respectively.
  • the presence of an insulating lipid layer leads to a negative direction of rotation in the KHz range.
  • the highly conductive polyelectrolyte shell (approximately 10 4 ⁇ S / cm) produces the positive peak detectable in the MHz region in the control.
  • the weakly conductive DPPA layer is shorted at high frequencies.
  • the absence of positive rotation in the case of DPPC coating indicates the presence of lipid multilayers.
  • the blank polyelectrolyte shells can also be used for controlled precipitation or crystallization of organic or inorganic materials.
  • templated polyelectrolyte shells are incubated in a 30 mM 6-CF solution at pH 7 on discocytes. Subsequently, the pH was rapidly changed to a value of 3.5 at which 6-CF becomes largely insoluble. After incubation for 1 to 12 hours, a mixture of apparently completely filled with 6-CF and empty shells was obtained.
  • FIG. 8A shows the photomicrograph of a polyelectrolyte shell (10 layers), and FIG. 8B shows the corresponding scanning electron micrograph. The completely dark image A is due to the strong adsorption of the crystallized 6-CF.
  • the SEM image shows that the 6-CF crystallized inside the shell takes the form of the original template.
  • the width of image A is 8 ⁇ m.
  • Rhodamine B can be precipitated by increasing the pH.
  • the precipitation of active ingredients may also be effected by other means, e.g. Solvent replacement, salt precipitation, etc. are triggered.
  • FIG. 9 shows the result of a radical polymerization of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) in PAH / PSS casings.
  • DADMAC diallyldimethylammonium chloride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Kapseln mit einer Polyelektrolythülle sowie die durch das Verfahren erhältlichen Kapseln.
  • Mikrokapseln sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und werden insbesondere für die kontrollierte Freisetzung und den zielgerichteten Transport von pharmazeutischen Wirkstoffen sowie zum Schutz von empfindlichen Wirkstoffen, wie etwa Enzymen und Proteinen verwendet.
  • Mikrokapseln können durch mechanisch-physikalische Verfahren, bzw. Versprühen und nachfolgende Beschichtung, chemische Verfahren, wie etwa Grenzflächenpolymerisation bzw. -kondensation oder Polyrrierphasentrennung oder durch Verkapselung von Wirkstoffen in Liposomen hergestellt werden. Bisher bekannte Verfahren weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf.
  • WO 95/26714 betrifft das Einkapseln lebender Zellen in einer Membran, bei der es sich um einen Komplex handelt, der durch Kohäsion von zwei Polymerschichten entsteht. Die innere Schicht umfasst ein Substratbiopolymer und die äußere Schicht einen synthetischen Polyelektrolyten mit einer zum Biopolymer entgegengesetzten Ladung. Bei dieser Vorgehensweise werden Polyelektrolytkapseln nicht auf den Zellen, sondern Tropfen mit darin suspendierten Zellen gebildet. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass die Dicke der Membranen und die Größe der Mikrokapseln nur schwer kontrolliert werden kann.
  • WO 99/47252 A2 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kapseln unter Verwendung von Templatpartikeln, wie z.B. teilvernetzten Melaminformaldehydpartikeln und Herstellen einer Hülle um die Partikel durch Aufbringen von Polyelektrolyten.
  • WO 99/47253 und EP 0 972 563 betreffen die Beschichtung von Templatpartikeln mit alternierenden Schichten aus entgegengesetzt geladenen Nanopartikeln und Polyelektrolyten bzw. alternierenden Schichten von entgegengesetzt geladenen Nanopartikeln.
  • F. Caruso et al., J. Phys. Chem. B 1998, 102, 2011-2016, beschreiben die Beschichtung von Rhodamin B-markierten nicht desintegrierbaren Melaminformaldehydpartikeln mit Polyelektrolytschichten. Die Multischichten werden durch FRET untersucht.
  • Die Deutsche Patentanmeldung 198 12 083.4 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln mit einem Durchmesser < 10 µm, wobei auf einer wässrigen Dispersion von Templatpartikeln mehrere aufeinanderfolgende Schichten entgegengesetzt geladener Poylelektrolytmoleküle aufgebracht werden. Als Templatpartikel werden dabei insbesondere teilvernetzte Melaminformaldehydpartikel beschrieben. Nach Bildung der Poylelektrolythülle können die Melaminformaldehydpartikel durch Einstellung eines sauren pH-Werts oder durch Sulfonierung aufgelöst werden.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, daß Polyelektrolytkapseln auch unter Verwendung von Templaten ausgewählt aus biologischen Zellen, Aggregaten biologischer oder/und amphiphiler Materialien wie etwa Erythrozyten, Bakterienzellen oder Lipidvesikeln gebildet werden können. Die eingekapselten Templatpartikel können durch anschließende Solubilisierung bzw. Desintegration entfernt werden.
  • Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von Kapseln mit einer Polyelektrolythülle, wobei man auf einem Templat ausgewählt aus Aggregaten biologischer oder/und amphiphiler Materialien mehrere aufeinanderfolgende Schichten entgegengesetzt geladener Polyelektrolytmoleküle aufbringt, indem man zunächst eine Dispersion der Templatpartikel in einer wässrigen Lösung erzeugt, zu dieser Dispersion dann eine Polyelektrolytspezies mit der gleichen oder der entgegengesetzten Ladung wie die Oberfläche des Templatpartikels gibt, anschließend nach Abtrennung gegebenenfalls vorhandener überschüssiger Polyelektrolytmoleküle die für den Aufbau der zweiten Schicht verwendete entgegengesetzt geladene Polyelektrolytspezies zugibt und dann gegebenenfalls weitere abwechselnd entgegengesetzt geladene Schichten von Polyelektrolytmolekülen aufgebracht werden, und gegebenenfalls anschließend das Templat desintegriert.
  • Als Templatmaterialien können beispielsweise Zellen, z.B. eukaryontische Zellen, wie etwa Säugererythrozyten oder Pflanzenzellen, einzellige Organismen wie etwa Hefen, Bakterienzellen wie etwa E.coli Zellen, Zellaggregate, subzelluläre Partikel wie etwa Zellorganellen, Pollen, Membranpräparationen oder Zellkerne, Viruspartikel und Aggregate von Biomolekülen, z.B. Proteinaggregate wie etwa Immunkomplexe, kondensierte Nukleinsäuren, Ligand-Rezeptor-Komplexe etc. verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Verkapselung lebender biologischer Zellen und Organismen. Ebenso als Template geeignet sind Aggregate amphiphiler Materialien, insbesondere Membranstrukturen wie etwa Vesikel, z.B. Liposomen oder Micellen sowie andere Lipidaggregate.
  • Auf diese Template werden mehrere entgegengesetzt geladene Polyelektrolytschichten abgeschieden. Hierzu werden die Templatpartikel vorzugsweise zunächst in einem geeigneten Lösungsmittel, z.B. einem wässrigen Medium dispergiert. Dann kann - insbesondere wenn es sich bei den Templatpartikeln um Zellen oder andere biologische Aggregate handelt - ein Fixierungsreagenz in ausreichender Konzentration zugesetzt werden, um eine mindestens partielle Fixierung der Templatpartikel zu bewirken. Beispiele für Fixierungsreagenzien sind Aldehyde wie Formaldehyd oder Glutardialdehyd, die vorzugsweise dem Medium auf eine Endkonzentration zwischen 0,1 - 5% (w/w) zugesetzt werden.
  • Unter Polyelektrolyten werden allgemein Polymere mit ionisch dissoziierbaren Gruppen, die Bestandteil oder Substituent der Polymerkette sein können, verstanden. Üblicherweise ist die Zahl dieser ionisch dissoziierbaren Gruppen in Polyelektrolyten so groß, daß die Polymeren in der dissoziierten Form (auch Polyionen genannt) wasserlöslich sind. Hierin werden unter dem Begriff Polyelektrolyte auch lonomere verstanden, bei denen die Konzentration der ionischen Gruppen für eine Wasserlöslichkeit nicht ausreichend sind, die jedoch genügend Ladungen aufweisen, um eine Selbstassemblierung einzugehen. Bevorzugt umfasst die Hülle "echte" Polyelektrolyte. Je nach Art der dissoziierbaren Gruppen werden Polyelektrolyte in Polysäuren und Polybasen unterteilt.
  • Aus Polysäuren entstehen bei der Dissoziation unter Abspaltung von Protonen Polyanionen, die sowohl anorganische als auch organische Polymere sein können. Beispiele für Polysäuren sind Polyphosphorsäure, Polyvinylschwefelsäure, Polyvinylsulfonsäure, Polyvinylphosphonsäureund Polyacrylsäure. Beispiele für die entsprechenden Salze, die auch als Polysalze bezeichnet werden, sind Polyphosphat, Polysulfat, Polysulfonat, Polyphosphonat und Polyacrylat.
  • Polybasen enthalten Gruppen, die in der Lage sind, Protonen, z.B. durch Reaktion mit Säuren unter Salzbildung, aufzunehmen. Beispiele für Polybasen mit ketten - bzw. seitenständigen dissoziierbaren Gruppen sind Polyallylamin, Polyethylenimin, Polyvinylamin und Polyvinylpyridin. Polybasen bilden durch Aufnahme von Protonen Polykationen.
  • Erfindungsgemäß geeignete Polyelektrolyte sind sowohl Biopolymere, wie etwa Alginsäure, Gummi arabicum, Nucleinsäuren, Pektine, Proteine und andere, sowie chemisch modifizierte Biopolymere, wie etwa Carboxymethylcellulose und Ligninsulfonate sowie synthetische Polymere, wie etwa Polymethacrylsäure, Polyvinylsulfonsäure, Polyvinylphosphonsäure und Polyethylenimin.
  • Es können lineare oder verzweigte Polyelektrolyte eingesetzt werden. Die Verwendung verzweigter Polyelektrolyte führt zu weniger kompakten Polyelektrolytmultifilmen mit einem höheren Grad der Wandporosität. Zur Erhöhung der Kapselstabilität können Polyelektrolytmoleküle innerhalb oder/und zwischen den einzelnen Schichten vernetzt werden, z.B. durch Crosslinking von Aminogruppen mit Aldehyden. Weiterhin können amphiphile Polyelektrolyte, z.B. amphiphile Block- oder Randomcopolymere mit partiellem Polyelektrolytcharakter zur Verringering der Permeabilität gegenüber polaren kleinen Molekülen eingesetzt werden. Solche amphiphilen Copolymere bestehen aus Einheiten unterschiedlicher Funktionalität, z.B. einerseits sauren oder basischen Einheiten und andererseits hydrophoben Einheiten wie Styrolen, Dienen oder Siloxanen etc. die als Blöcke oder statistisch verteilt über das Polymer angeordnet sein können. Durch Verwendung von Copolymeren, die als Funktion äußerer Bedingungen ihre Struktur ändern, können die Kapselwände bezüglich ihrer Permeabilität oder anderer Eigenschaften definiert gesteuert werden. Hierzu bieten sich beispielsweise Copolymere mit einem Poly(N-isopropyl-acrylamid)-Anteil, z.B. Poly(N-isopropylacrylamid-acrylsäure) an, die über das Gleichgewicht von Wasserstoffbrückenbindungen ihre Wasserlöslichkeit als Funktion der Temperatur ändern, was mit einer Quellung einhergeht.
  • Durch Verwendung von unter bestimmten Bedingungen abbaubaren, z.B. photo-, säure- oder baselabilen Polyelektrolyten kann über die Auflösung der Kapselwände die Freisetzung von eingeschlossenen Wirkstoffen gesteuert werden. Weiterhin können für bestimmte Anwendungsmöglichkeiten auch leitende Polyelektrolyten oder Polyelektrolyten mit optisch aktiven Gruppen als Kapselkomponenten verwendet werden.
  • Grundsätzlich ergeben sich keine Einschränkungen hinsichtlich der zu verwendenden Polyelektrolyte bzw. lonomere, solange die verwendeten Moleküle eine genügend hohe Ladung aufweisen oder/und die Fähigkeit besitzen, über andere Wechselwirkungsarten, wie beispielsweise Wasserstoffbrückenbindungen und/oder hydrophobe Wechselwirkungen, eine Bindung mit der darunter liegenden Schicht einzugehen.
  • Geeignete Polyelektrolyte sind somit sowohl niedermolekulare Polyelektrolyte bzw. Polyionen als auch makromolekulare Polyelektrolyte, beispielsweise auch Polyelektrolyte biologischer Herkunft.
  • Zum Aufbringen der Polyelektrolytschichten auf das Templat wird vorzugsweise zunächst eine Dispersion der Templatpartikel in einer wässrigen Lösung erzeugt. Zu dieser Dispersion gibt man dann eine Polyelektrolytspezies mit der gleichen oder der entgegengesetzten Ladung wie die Oberfläche des Templatpartikels. Nach Abtrennung evtl. vorhandender überschüssiger Polyelektrolytmoleküle wird die für den Aufbau der zweiten Schicht verwendete entgegengesetzt geladene Polyelektrolytspezies zugegeben. Anschließend werden weiterhin abwechselnd entgegengesetzt geladene Schichten von Polyelektrolytmolekülen aufgebracht, wobei für jede Schicht mit gleicher Ladung gleiche oder verschiedene Polyelektrolytspezies oder Gemische von Polyelektrolytspezies gewählt werden können. Die Anzahl von Schichten kann grundsätzlich beliebig gewählt werden und beträgt beispielsweise 2 bis 40, insbesondere 4 bis 20 Polyelektrolytschichten.
  • Nachdem die gewünschte Anzahl Schichten aufgebracht worden ist, können - sofern gewünscht - die nun umhüllten Templatpartikel desintegriert werden. Die Desintegration kann durch Zugabe von Lysereagenzien erfolgen. Dabei sind Lysereagenzien geeignet, die biologische Materialien wie Proteine oder/und Lipide auflösen können. Vorzugsweise enthalten die Lysereagenzien ein Deproteinisierungsmittel, beispielsweise Peroxoverbindungen wie etwa H2O2 oder/und Hypochloritverbindungen wie etwa Natrium- oder Kaliumhypochlorit. Überraschenderweise erfolgt die Desintegration der Templatpartikel innerhalb einer kurzen Inkubationsdauer, z.B. 1 min bis 1 h bei Raumtemperatur. Die Desintegration der Templatpartikel ist weitgehend vollständig, da selbst bei elektronenmikroskopischer Betrachtung der verbleibenden Hüllen keine Reste der Partikel mehr nachweisbar sind. Bei Einbau biologischer Polyelektrolyten in die Hülle können leere Schichten auch innerhalb der Polyelektrolythülle erzeugt werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen Kapseln können mit Durchmessern im Bereich von 10 nm bis 50 µm, vorzugsweise 50 nm bis 10 µm auch in der von der Kugelgestalt abweichenden, d.h. in anisotropen Formen hergestellt werden. Die Wandstärke wird durch die Anzahl der Polyelektrolytschichten bestimmt und kann beispielsweise im Bereich von 2 bis 100 nm, insbesondere im Bereich von 5 bis 80 nm liegen. Die Kapseln zeichnen sich auch durch ihre Monodispersität aus, d.h. bei Auswahl geeigneter Template können Kapselzusammensetzungen erhalten werden, bei denen der Anteil an Kapseln, deren Abweichung vom mittleren Durchmesser > 50% ist, weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 1 % beträgt.
  • Die Kapseln sind gegenüber chemischen, biologischen, organischen und thermischen Belastungen sehr stabil. Sie können eingefroren oder gefriergetrocknet und anschließend wieder in geeigneten Lösungsmitteln aufgenommen werden.
  • Da die Kapseln Mikroabdrücke der in ihnen enthaltenen Template darstellen und auch nach Entfernung der Template ihre Form beibehalten, können anisotrope Partikel hergestellt werden, bei denen es sich um Mikroabdrücke von biologischen Strukturen wie Zellen, Viruspartikeln oder Biomolekülaggregaten handelt.
  • Eine Modifizierung der Permeabilitätseigenschaften in der Hülle kann durch Bildung oder Veränderung von Poren in mindestens einer der Polyelektrolytschichten erreicht werden. Solche Poren können bei Verwendung entsprechender Polyelektrolyten selbst gebildet werden. Weiterhin können Nanopartikel mit anionischen oder/und kationischen Gruppen oder/und grenzflächenaktive Substanzen wie etwa Tenside oder/und Lipide zur Modifizierung der Permeabilität und anderer Eigenschaften eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die Permeabilität durch Variation der Bedingungen, die beim Abscheiden des Polyelektrolyten herrschen, modifiziert werden. So führt beispielsweise eine hohe Salzkonzentration des Umgebungsmediums zu einer hohen Durchlässigkeit der Polyelektrolythülle.
  • Eine besonders bevorzugte Modifizierung der Permeabilität von Polyelektrolythüllen kann durch Abscheidung von Lipidschichten oder/und amphiphiler Polyelektrolyten auf der Polyelektrolythülle nach Desintegration der Templatpartikel erreicht werden. Auf diese Weise kann die Permeabilität der Polyelektrolythüllen für kleine und polare Moleküle sehr stark vermindert werden. Beispiele für Lipide, die auf den Polyelektrolythüllen abgeschieden werden können, sind Lipide, die mindestens eine ionische oder ionisierbare Gruppe tragen, z.B. Phospholipide wie etwa Dipalmitoylphosphatidinsäure oder zwitterionische Phospholipide wie etwa Dipalmitoylphosphatidylcholin oder auch Fettsäuren bzw. entsprechende langkettige Alkylsulfonsäuren. Bei Verwendung zwitterionischer Lipide können Lipidmultischichten auf der Polyelektrolythülle abgeschieden werden. Auf den Lipidschichten können anschließend weitere Polyelektrolytschichten abgeschieden werden.
  • Die durch das Verfahren erzeugten Kapseln können zum Einschluß von Wirkstoffen verwendet werden. Diese Wirkstoffe können sowohl anorganische als auch organische Stoffe sein. Beispiele für solche Wirkstoffe sind Katalysatoren, insbesondere Enzyme, pharmazeutische Wirkstoffe, Polymere, Farbstoffe wie etwa fluoreszierende Verbindungen, Sensormoleküle, d.h. Moleküle die auf die Änderung von Umgebungsbedingungen (Temperatur, pH-Wert) nachweisbar reagieren, Pflanzenschutzmittel und Aromastoffe.
  • Die Kapseln können auch als Mikroreaktionsräume für chemische Reaktionen oder als Präzipitations- oder Kristallisationstemplate verwendet werden. Aufgrund der Tatsache, daß die Permeabilität der Kapselwände steuerbar ist, so daß sie beispielsweise niedermolekulare Substanzen passieren lassen, Makromoleküle jedoch weitgehend zurückhalten, lassen sich bei einer chemischen Reaktion entstehende hochmolekulare Produkte, z.B. bei einer Polymerisation entstehende Polymere auf einfache Weise während der Synthese im Innenraum zurückhalten. Das gleichzeitig im Außenmedium synthetisierte Reaktionsprodukt kann z.B. durch Zentrifugation oder/und Filtration nachträglich oder auch bereits während der Reaktion entfernt werden.
  • Während der Reaktion kann die Zufuhr des Reaktionssubstrats über die Diffusion durch die Kapselwände gesteuert werden. Dabei ergeben sich neue Wege, in Reaktionsabläufe einzugreifen. Da z.B. durch Filtration ein kontinuierlicher oder z.B. durch Zentrifugation auch ein plötzlicher Austausch des Außenmediums möglich ist, kann die Polymerisationsreaktion durch Substratentfernung beliebig angehalten werden bzw. das Monomer kann ausgetauscht werden. Es ist somit möglich, auf neue Art und Weise die Herstellung von definierten Co- oder Multipolymeren durchzuführen. Da durch die Permeation der Reaktionsablauf über die Monomerenzufuhr kontrollierbar ist, können in den Kapseln Produkte mit neuen und anderen Molekulargewichtsverteilungen, z.B. hoch monodisperse Produkte erzeugt werden. Im Kapselinneren synthetisierte Polymere lassen sich z.B. durch Titration mit Fluoreszenzfarbstoffen spektroskopisch und durch konvokale Mikroskopie nachweisen. Mit Einzelteilchenlichtstreuung läßt sich der Massenzuwachs und somit die Reaktionskinetik verfolgen.
  • Bei Verwendung anisotroper Kapseln zur Verpackung von Wirkstoffen oder als Reaktionsräume, z.B. für Synthesen oder Präzipitationsprozesse, und gegebenenfalls anschließender Auflösung der Templathüllen können Partikelzusammensetzungen als Dispersionen mit vorbestimmten Formen und Gestalten erzeugt werden. Die Erfindung betrifft somit auch anisotrope Partikelzusammensetzungen, die durch Verkapselung von Wirkstoffen in einer Polyelektrolythülle, z.B. durch Synthese oder Präzipitation und anschließende Entfernung des Templats, z.B. durch thermische oder chemische Behandlung, erhältlich sind. Vorzugsweise besitzen diese anisotropen Partikel die Form der als Templat verwendeten Biostrukturen.
  • Weiterhin können die Kapseln zum Einbringen von organischen Flüssigkeiten wie etwa Alkoholen oder Kohlenwasserstoffen, z.B. Hexanol, Octanol, Octan oder Decan, oder zum Verkapseln von Gasen verwendet werden. Solche mit einer organischen, nicht mit Wasser mischbaren Flüssigkeit gefüllten Kapseln können auch für chemische Reaktionen, z.B. Polymerisationsreaktionen eingesetzt werden. So kann das Monomer über dessen Verteilungsgleichgewicht gezielt im Innenraum der Kapseln angereichert werden. Gegebenenfalls kann die Monomerenlösung bereits vor Beginn der Synthese im Innenraum eingekapselt werden.
  • Es können jedoch auch Wirkstoffe verkapselt werden, die aufgrund ihrer Größe nicht die Polyelektrolythülle durchdringen können. Hierzu wird der einzuschließende Wirkstoff an das Templatpartikel immobilisiert oder vom Templatpartikel eingekapselt, z.B. durch Phagozytose oder Endozytose bei lebenden Zellen. Nach Desintegration der Templatpartikel wird der Wirkstoff ins Innere der Polyelektrolythülle freigesetzt. Dabei werden zweckmäßigerweise die Bedingungen bei der Desintegration des Templatpartikels so gewählt, daß keine unerwünschte Zersetzung des Wirkstoffs eintritt.
  • Die Kapseln können auf zahlreichen Anwendungsgebieten, beispielsweise Sensorik, Oberflächenanalytik, als Emulsionsträger, Mikroreaktionsräume wie etwa für katalytische Prozesse, Polymerisation-, Präzipitations- oder Kristallisationsprozesse, in der Pharmazie und Medizin, z.B. zum Targeting von Wirkstoffen oder als Ultraschallkontrastmittel, in der Lebensmitteltechnologie, Kosmetik, Biotechnologie, Sensorik, Informationstechnologie und Druckindustrie (Einkapselung von Farbstoffen) eingesetzt werden. Weiterhin können die Kapseln zum Aufbau von Mikro- bzw. Nanokompositen, d.h. Werkstoffen, die aus mindestens zwei verschiedenen Materialien bestehen und eine Mikro- bzw. nanoskopische Ordnung aufweisen, eingesetzt werden.
  • Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, die Templatpartikel vorzugsweise in fixierter Form vor der Polyelektrolytbeschichtung durch Behandlung mit einem Lysereagenz partiell zu desintegrieren. Bei rechtzeitiger Unterbrechung des Lyseprozesses erhält man partiell aufgelöste Strukturen, z.B. toroidale Strukturen mit einem Loch in der Mitte, die anschließend beschichtet werden können. Nach anschließendem vollständigen Abbau der Templatpartikel erhält man als Resultat ringförmige Kapseln. Dies ist eine völlig neue topologische Qualität mit interessanten Anwendungsmöglichkeiten, z.B. in der Optik (Mikroflüsterbogeneffekt).
  • Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele und Figuren weiter erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    die Änderungen des Zeta potentials (A) und den Anstieg der Fluoreszenzintensität (B) als Funktion der Schichtenanzahl für die Abscheidung von Poly(styrolsulfonat-Natriumsalz) (PSS) und Poly(allylaminhydrochlorid) (PAH) auf mit Glutardialdehyd fixierten humanen Erythrozyten.
    Figur 2
    ein rasterelektronenmikroskopisches Bild eines mit zehn Schichten PSS und PAH bedeckten Discozyten.
    Figur 3
    transmissionselektronenmikroskopische Abbildungen eines unbeschichteten (A) und eines beschichteten (B) Discozyten sowie einer nach Auflösung des beschichteten Discozyten erhaltenden Polyelektrolythülle (C).
    Figur 4
    atomkraftmikroskopische Abbildungen von auf Discozyten (A) und Echinozyten (B) abgeschiedenen Polyelektrolythüllen.
    Figur 5
    mit einem konfokalen Mikroskop aufgenommene Bilder von auf Echinozyten abgeschiedenen und aus 11 Schichten PSS/PAH bestehenden Polyelektrolythüllen.
    Figur 6
    mit einem konfokalen Mikroskop aufgenommene Bilder von mit 6-Carboxyfluorescein gefüllten Polyelektrolythüllen.
    Figur 7
    Elektrorotationsspektren von Polyelektrolythüllen auf Discozyten ohne zusätzliche Beschichtung (A) oder beschichtet mit DPPA (B) oder DPPC (C).
    Figur 8
    die Abbildung einer auf einem Discozyten abgeschiedenen Polyelektrolythülle in einem Lichtmikroskop (A) und das entsprechende rasterelektronenmikroskopische Bild (B).
    Figur 9
    die Bildung von Poly(diallylmethylammoniumchlorid) durch radikalische Polymerisation auf der Außenseite und im Inneren von Polyelektrolythüllen.
    Beispiele 1. Präparation von Polymerhüllen mit Rinder- oder Humanerythrozyten als Templat
  • Von frischem Human- oder Rinderblut wird das Plasma abzentrifugiert. Anschließend folgt zweimaliges Waschen in einer isotonen Phosphatgepufferten Kochsalzlösung PBS (5,8 mM Phosphatpuffer pH 7,4, KCI 5,6 mM, NaCl 150 mM). Anschließend werden die Erythrozyten mit Glutardialdehyd in einer Konzentration von 2% fixiert. Dazu wird 1 ml des Erythrozytensediments mit 1 ml PBS aufgefüllt. Zu dieser Lösung werden dann tröpfchenweise 8 ml einer Glutardialdehydlösung (1 Teil Glutardialdehyd (25%ige wässrige Lösung) und 9 Teile PBS) zugegeben. Nach 60 min Einwirkzeit bei 20°C wird die Lösung abzentrifugiert und die Erythrozyten werden viermal in bidestillierten Wasser gewaschen. Anschließend werden die fixierte Erythrozyten mit ungepufferter 154 mM NaCl Lösung aufgefüllt.
  • Als nächster Schritt folgt die konsekutive Adsorption von zwei entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten. Da die Ausgangsladung der fixierten Erythrozyten negativ ist, wird vorzugsweise zunächst positiv geladenes Poly(allylamin)hydrochlorid (PAH) mit einem Molekulargewicht zwischen 50 und 60 kD (Aldrich) verwendet. Es kann jedoch auch ein negativ geladener Polyelektrolyt als erste Schicht auf den Erythrozyten abgeschieden werden. Zur Beschichtung der Erythrozyten werden 4 ml Lösung mit einer Konzentration von 0,5 g/dl PAH und 0,5 M NaCl bei einer Erythrozytenkonzentration von ca. 2,5 (v/v) angesetzt. Nach 10 min Einwirkzeit bei 20°C werden die Erythrozyten abzentrifugiert und zweimal in einer 154 mM NaCl Lösung gewaschen. Anschließend folgt die Adsorption der zweiten Schicht. Zu diesem Zweck wird negativ geladenes Poly(styrolsulfonat)-Natriumsalz (PSS) mit einem Molekulargewicht von 70 kD verwendet. Zum Aufbringen der ersten PSS-Schicht auf die bereits mit PAH beschichteten Erythrozyten werden 4 ml Lösung mit einer Konzentration von 0,5 g/dl PSS und 0,5 M NaCl und einer Erythrozytenkonzentration von ca. 2,5% (v/v) angesetzt. Nach 10 min Einwirkzeit bei 20°C werden die Erythrozyten abzentrifugiert und zweimal in einer 154 mM NaCl Lösung gewaschen. Das Aufbringen von PAH- und PSS-Schichten kann beliebig oft wiederholt werden. Beispielsweise können jeweils 5 PAH- und 5 PSS-Schichten aufgebracht werden.
  • Zur Auflösung des Templats werden die fixierten Erythrozyten in eine 1,2%ige NaOCl Lösung pipettiert. Ebenso geeignet sind handelsübliche Deproteinizer (Produkt, Hersteller) oder Abflußreiniger (z.B. Chlorix, Hersteller). Die Einwirkzeit beträgt ca. 20 min bei 20°C und läßt sich optisch über die verschwindende Trübung der Lösung kontrollieren. Die verbleibenden Polymerhüllen werden anschließend in NaCl Lösung gewaschen.
    • 2. Präparation von Polymerhüllen mit E.coli Bakterien oder Hefen als Templat
  • Zunächst werden die E.coli Zellen durch zweimaliges Waschen in einer isotonen PBS-Lösung vom Nährmedium getrennt. Anschließend erfolgt die Fixierung mit Glutardialdehyd. Hierzu wird das Sediment der Coli-Bakterien auf 2 ml mit PBS aufgefüllt. Zu dieser Lösung werden 8 ml einer Glutardialdehydlösung auf eine Endkonzentration von 2% zugegeben. Nach 60 min Einwirkzeit bei 20°C wird die Lösung abzentrifugiert und die fixierten E.coli Zellen werden viermal in bidestilliertem Wasser gewaschen.
  • Anschließend folgt eine konsekutive Adsorption von zwei entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten wie in Beispiel 1 beschrieben.
  • Auf entsprechende Weise wurden - ohne vorherige Fixierung - auch Hefezellen beschichtet.
    • 3. Abscheidung von Lipidschichten auf Polyelektrolythüllen
  • Zur Abscheidung von Lipidschichten auf Polyelektrolythüllen wurden zwei unterschiedliche Verfahren verwendet.
    • 3.1
  • 200 µl einer Suspension von Polyelektrolythüllen werden durch wiederholtes Waschen in Methanol resuspendiert. Nach dem dritten Waschen werden anstelle von reinem Methanol 500 µl einer Lipidlösung von z.B. 1 mg/ml Dipalmitoylphosphatidinsäure (DPPA) oder Dipalmitoylphosphatidylcholin (DPPC) in Methanol dem Sediment zugesetzt. Die Hüllen werden in dieser Methanol-Lipidlösung resuspendiert und die Suspension bei einer Temperatur von 90°C in einem Wasserbad gehalten. Der verdampfende Methanol wird durch tropfenweise Zugabe von Wasser in Portionen von jeweils 20 µl ersetzt. Der Austausch von 700 µl Methanol gegen Wasser dauert etwa 30 min.
  • Nach Beendigung der Verdampfung wird die Hüllensuspension dreimal mit Wasser gewaschen und wiederholt zentrifugiert. Durch 20 min Zentrifugation bei 25 000 Upm können die Lipid-beschichteten Hüllen sedimentiert werden.
    • 3.2
  • Dispersionen von DPPA oder 90% DPPC und 10% DPPA mit einer Konzentration von 1 mg Lipid/ml in Wasser werden durch Ultraschallbehandlung hergestellt. 500 µl der resultierenden Dispersion von Lipidvesikeln werden auf 200 µl einer konzentrierten Hüllensuspension gegeben. Nach 30 min werden die Proben 20 min bei 25 000 Upm zentrifugiert. Der Überstand wird entfernt und durch Wasser ersetzt. Diese Prozedur wird dreimal wiederholt. Dabei wird eine konzentrierte Suspension von Lipid-beschichteten Hüllen erhalten.
    • 4. Einschluß von organischen Lösungsmitteln in Polyelektrolythüllen
  • Eine wässrige Suspension von Polyelektrolythüllen wird 5 min bei 3000 Upm zentrifugiert. Nach Entfernen des Überstands wird Methanol zugegeben. Die Hüllen werden resuspendiert und 10 min lang bei 4000 Upm zentrifugiert. Erneut wird der Überstand entfernt, Methanol zugegeben und die Probe unter denselben Bedingungen wie zuvor zentrifugiert. Diese Prozedur wird dreimal wiederholt. Nach der letzten Zentrifugation mit Methanol wird der Überstand durch Hexanol ersetzt. Die Hüllen werden resuspendiert und 10 min bei 5000 Upm zentrifugiert. Diese Prozedur wird wiederum dreimal wiederholt.
  • Zum Einschluß von Octanol, Octan oder Decan in die Hüllen wird eine ähnliche Prozedur verwendet, wobei als Ausgangsmaterial die in einer Hexanollösung vorliegenden Hüllen verwendet werden. Die Zentrifugationsgeschwindigkeit wird für Octanol und Octan auf 7000 Upm (10min) und für Decan auf 7500 Upm (10min) erhöht.
  • Schließlich wird das resultierende Sediment in Wasser resuspendiert. Die Hüllen verbleiben in der wässrigen Phase, während die noch vorhandenen Spuren des Lösungsmittels im Sediment zwischen den Hüllen eine zweite organische Phase bilden. Durch Verwendung von Fluoreszenzmarkern für die organische und die wässrige Phase kann mittels konfokaler Mikroskopie gezeigt werden, daß die Hüllen mit organischem Lösungsmittel gefüllt sind.
  • Die beschriebene Prozedur ermöglicht die Herstellung einer hochstabilen Emulsion von nichtpolaren Flüssigkeiten in Wasser. Als Folge der Monodispersität der ursprünglichen Hüllen ist die erzeugte Emulsion ebenso monodispers. Ein weiterer Vorteil ist, daß selbst die Form der einzelnen Tröpfchen - abhängig vom verwendeten Templat - reguliert werden kann. Dies ermöglicht die Herstellung von Emulsionen mit Oberfläche:Volumen-Verhältnissen, die von denjenigen einer Kugel verschieden sind.
    • 5. Charakterisierung von Polyelektrolythüllen
  • Figur 1 zeigt die Änderungen im Zetapotential (A) und den Anstieg der Fluoreszenzintensität (B) als Funktion der Schichtenzahl bei der Abscheidung von Poly(styrolsulfonat-Natriumsalz) und Poly(allylaminhydrochlorid) auf mit Glutardialdehyd vorbehandelten humanen Erythrozyten. Das Zetapotential wird durch elektrophoretische Mobilitätsmessungen (Elektrophor, Hasotec) in physiologischer Salzlösung bestimmt. Die Fluoreszenzintensitätsverteilungen werden durchflußzytometrisch (FACScan, Becton Dickinson) unter Verwendung von FITC-markiertem PAH in drei aufeinanderfolgenden Schichtabscheidungszyklen aufgezeichnet.
  • In Figur 2 ist das rasterelektronenmikroskopische Bild eines mit zehn Schichten von PSS und PAH bedeckten Discozyten gezeigt. Der Trocknungsprozeß führt zum Enstehen longitudinaler Falten der Polyelektrolytschicht entlang dem Rand der Zelle.
  • Figur 3 zeigt transmissionselektronenmikroskopische Bilder von unbeschichteten (A) und beschichteten (B) Discozyten. Die Polyelektroly-hülle ist deutlich zu erkennen. Die nach Solubilisierung der Zelle erhaltene Polyelektrolythülle (C) zeigt zwei überraschende Eigenschaften. Die Vergrößerungen sind 1:15000 bei A und B und 1:17000 bei C. Erstens ist sie der Form der ursprünglichen Zelle ähnlich und zweitens scheint sie vollkommen leer zu sein, ohne daß Risse oder größere Poren in der Hülle zu erkennen sind.
  • In Figur 4 sind zwei mit Atomkraft-Mikroskopie (AFM) erzeugte Bilder (Breite 10 µm) dargestellt, die auf einem Discozyten (A) und einem Echinozyten (B) abgeschiedene Polyelektrolythüllen aus insgesamt 9 Schichten zeigen. Während die auf einem ellipsoidalen Discozyten abschiedenen Hüllen nur wenige Falten zeigen, führt der Abscheideprozeß auf einem sternartigen Echinozyten zu gut strukturierten Hüllen, auf denen sogar die Vorsprünge des ursprünglichen Templats zu erkennen sind. Dies geht noch deutlicher aus den in Figur 5 gezeigten konfokalen Mikroskopbildern einer auf einem Echinozyten abgeschiedenen Polyelektrolythülle aus elf Schichten PSS/PAH hervor. Die äußere Schicht besteht aus mit FITC markiertem PAH. Die Breite der Bilder ist 7 µm. Die Scans wurden in 2 Ebenen getrennt durch einen Abstand von 1 µm gemacht. Scan A läuft durch den oberen Teil der auf einem Glasträger aufgebrachten Hülle. Auf diesen Bildern ist zu erkennen, daß das Innere der Hülle, selbst im Bereich der Vorsprünge leer ist.
  • Figur 6 zeigt mit einem konfokalen Mikroskop aufgenommene Bilder von auf Discozyten abgeschiedenen Polyelektrolythüllen, die aus 10 Schichten PSS/PAH bestehen. Die Hüllen wurden mit einer 100 µM 6-Carboxyfluorescein (6-CF) Lösung behandelt. In Figur 6 A ist eine Fluoreszenz innerhalb der Hüllen zu erkennen. Dies zeigt, daß die 6-CF Moleküle in das Innere der Hülle eindringen können.
  • Bei Inkubation der Hüllen mit 100 nM 6-CF konnte keine Fluoreszenz gefunden werden. Dies zeigt, daß durch Behandlung mit dem Lysereagenz die zur Bindung von 6-CF fähigen Aminogruppen von PAH abgebaut oder/und blockiert werden. Aufgrund der geringen Konzentration von 6-CF ist die Lösungsfluoreszenz zu gering, um als Hintergrund nachgewiesen werden zu können.
  • Durch Adsorption von Dipalmitoylphosphatidinsäure (DPPA) oder zwitterionischen Lipiden beispielsweise Dipalmitoylphosphatidylcholin (DPPC) auf Polyelektrolythüllen gemäß Beispiel 3 durch Verdampfen werden mit stabilen Lipidschichten bedeckte Polyelektrolythüllen erhalten. Die Lipidschicht verhindert weitgehend das Eindringen von 6-CF in die Hülle (Figur 6 B). Die Breite der in Figur 6A und 6B dargestellten Bilder ist 16 bzw. 15 µm. Weitere Experimente zeigten, daß die Lipidschichten für mindestens 4 Wochen stabil sind und daß auf den Lipidschichten weitere Polyelektrolytschichten ohne Zerstörung der darunter liegenden Lipidschicht abgeschieden werden können.
  • Die Technik der Elektrorotation (Arnold et al., J. Phys. Chem. 91 (1987), 5093; Fuhr et al., In: Electromanipulation of Cells, U. Zimmermann und G.A. Neil, Hrsg., CRC Press, Boca Raton (1996), 259-328; Prüger et al., Biophys. J. 72 (1997), 1414) ist eine spektroskopische Methode, welche die Untersuchung der dielektrischen Eigenschaften von Mehrschichtstrukturen ermöglicht. Dabei wird ein rotierendes elektrisches Feld im KHz- bis MHz-Bereich an die Teilchensuspension angelegt. Das induzierte Dipolmoment bildet eine Winkel mit dem angelegten Feldvektor, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Felds zu schnell ist, daß ihm das zu induzierte Dipolmoment folgen kann. Als Ergebnis erhält das Teilchen ein Drehmoment, welches wiederum zu einer erkennbaren Drehung des Teilchens selbstführt. Ein Elektrorotationsspektrum wird durch Messung der Teilchenrotationsgeschwindigkeit als Funktion der Rotationsfrequenz des äußeren elektrischen Felds erhalten.
  • Figur 7 zeigt drei typische Elektrorotationsspektren für eine unbeschichtete Polyelektrolythülle als Kontrolle (A), eine mit DPPA beschichtete Polyelektrolythülle (B) und eine mit DPPC beschichtete Polyelektrolythülle (C). Die Leitfähigkeit der wässrigen Phase außerhalb der Hüllen war 2.000 µS/cm, 80 µS/cm bzw. 100 µS/cm. Das Vorhandensein einer isolierenden Lipidschicht führt zu einer negativen Rotationsrichtung im KHz-Bereich. Die stark leitfähige Polyelektrolythülle (etwa 104 µS/cm) erzeugt den bei der Kontrolle in der MHz-Region erkennbaren positiven Peak. Die schwach leitfähige DPPA-Schicht wird bei hohen Frequenzen kurzgeschlossen. Die Abwesenheit einer positiven Rotation im Falle der DPPC-Beschichtung weist auf das Vorhandensein von Lipidmultischichten hin. Diese Ergebnisse zeigen, daß Polyelektrolyt-Multischichten mit Lipiden zur Kontrolle der Permeabilität erfolgreich beschichtet werden können und daß die beschichteten Hüllen für ionische Verbindungen wie Salze wenig durchlässig sind.
  • Die leeren Polyelektrolythüllen können auch zur kontrollierten Präzipitation oder Kristallisation organischer oder anorganischer Materialien verwendet werden. Hierzu werden auf Discozyten templatierte Polyelektrolythüllen in einer 30 mM 6-CF Lösung bei pH 7 inkubiert. Anschließend wurde der pH Wert rasch auf einen Wert von 3,5 verändert, bei dem 6-CF weitgehend unlöslich wird. Nach Inkubation über 1 bis 12 h wurde eine Mischung von scheinbar vollständig mit 6-CF gefüllten und leeren Hüllen erhalten. Figur 8A zeigt die lichtmikroskopische Aufnahme einer Polyelektrolythülle (10 Schichten) und Figur 8B das entsprechende rasterelektronenmikroskopische Bild. Das vollständig dunkle Bild A ist auf die starke Adsorption des kristallisierten 6-CF zurückzuführen. Das SEM-Bild zeigt, daß das im Inneren der Hülle kristallisierte 6-CF die Form des ursprünglichen Templats annimmt. Die Breite von Bild A ist 8 µm. In weiteren Experimenten wurde gezeigt, daß Rhodamin B durch Erhöhung des pH-Wertes präzipitiert werden kann. Die Präzipitation von Wirkstoffen kann auch durch andere Maßnahmen, z.B. Lösungsmittelaustausch, Salzfällung etc. ausgelöst werden. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Polyelektrolythüllen als Template für Kristallisations- oder Präzipitationsprozesse dienen können, wodurch eine Kontrolle der Größe und Form von durch die Reaktion entstandenen kolloidalen Teilchen ermöglicht wird.
  • Figur 9 zeigt das Ergebnis einer radikalischen Polymerisation von Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) in PAH/PSS Hüllen. Hierzu wurde eine 3%ige Monomerlösung in einer 2%igen Kapselsuspension mit dem Polymerisationsinitiator Natriumperoxodisulfat (30 mg/100 ml) versetzt und 9,5 h bei 70°C polymerisiert. Durch Zentrifugation wurde das in der Volumenphase synthetisierte Polymer PDADMAC entfernt. Nach Behandlung mit 100 mM 6-CF ist deutlich die Bindung des Farbstoffs an die Aminogruppen von PDADMAC zu erkennen. Das Polymer ist an den negativen Kapselwänden adsorbiert, es ist aber auch im Inneren der Kapseln zu finden.
  • Aus neun Schichten bestehende Polyelektrolythüllen ([PSS/PAH]4PSS) wurden auf Humanerythrozyten abgeschieden und die Templatpartikel entfernt. Anschließend wurde eine weitere Schicht PAH aufgetragen. Die Kapseln wurden zur radikalischen Polymerisation von Acrylsäure zu Polyacrylsäure verwendet. Hierzu wurde eine 3%ige Monomerlösung in einer 2%igen Kapselsuspension mit dem Initiator Natriumperoxodisulfat (30 mg/100 ml) versetzt und 9,5 h bei 70°C polymerisiert. Durch Zentrifugation wurde die in der Volumenphase synthetisierte Polyacrylsäure entfernt. Nach Zugabe von 100 nM Rhodamin B (das selektiv an anionische Gruppen bindet) konnte das Vorhandensein von Polyacrylsäure adsorbiert an die negativ geladenen Kapselwände, aber auch im Inneren der Kapseln nachgewiesen werden. Aufgrund einer durch Acrylsäure vermittelten Brückenbildung fand eine Flockung der Kapseln statt. Diese Adsorption der Acrylsäure kann durch Verwendung von Kapseln mit einer äußeren negativen Ladung verhindert werden.

Claims (38)

  1. Verfahren zur Herstellung von Kapseln mit einer Polyelektrolythülle,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß man auf einem Templat ausgewählt aus Aggregaten biologischer oder/und amphiphiler Materialien mehrere aufeinanderfolgende Schichten entgegengesetzt geladener Polyelektrolytmoleküle aufbringt, indem man zunächst eine Dispersion der Templatpartikel in einer wässrigen Lösung erzeugt, zu dieser Dispersion dann eine Polyelektrolytspezies mit der gleichen oder der entgegengesetzten Ladung wie die Oberfläche des Templatpartikels gibt, anschließend nach Abtrennung gegebenenfalls vorhandener überschüssiger Polyelektrolytmoleküle die für den Aufbau der zweiten Schicht verwendete entgegengesetzt geladene Polyelektrolytspezies zugibt und dann gegebenenfalls weitere abwechselnd entgegengesetzt geladene Schichten von Polyelektrolytmolekülen aufgebracht werden und anschließend gegebenenfalls das Templat desintegriert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass für jede Schicht mit gleicher Ladung gleiche oder verschiedene Polyelektrolytspezies oder Gemische von Polyelektrolytspezies ausgewählt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwei bis vierzig Polyelektrolytschichten aufgebracht werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vier bis zwanzig Polyelektrolytschichten aufgebracht werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man ein Templat verwendet ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zellen, Zellaggregaten, subzellulären Partikeln, Viruspartikeln und Aggregaten von Biomolekülen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man Pollen als Templat verwendet.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man ein Templat verwendet ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vesikeln, Liposomen, Micellen und Lipidaggregaten.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Templat mit einem Fixierungsreagenz vorbehandelt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man Formaldehyd oder/und Glutardialdehyd als Fixierungsreagenz verwendet.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein partiell desintegriertes Templat als Ausgangsmaterial zum Aufbringen des Polyelektrolytmofeküle verwendet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Templat eines toroidale Struktur aufweist.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Desintegration des Templats durch Zugabe eines Lysereagenz erfolgt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Lysereagenz ein Deproteinisierungsmittel ausgewählt aus Peroxo- und Hypochloritverbindungen enthält.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass man Natrium- oder Kaliumhypochlorit als Deproteinisierungsmittel verwendet.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass nach Desintegration des Templats mindestens eine Lipidschicht auf der Polyelektrolythülle abgeschieden wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine weitere Polyelektrolytschicht auf der Lipidschicht abgeschieden wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Wirkstoff in die Kapseln eingebracht wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wirkstoff aus Katalysatoren, pharmazeutischen Wirkstoffen, Polymeren, Farbstoffen, Sensormolekülen, Aromastoffen und Pflanzenschutz-mitteln ausgewählt wird.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass organische Flüssigkeiten oder Gase in die Kapseln eingebracht werden.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in oder/und auf den Kapseln eine chemische Reaktion, z.B. eine Polymersynthese durchgeführt wird.
  21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in oder/und auf den Kapseln eine Präzipitation oder Kristallisation durchgeführt wird.
  22. Polyelektrolyt-Kapseln, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie die Templatpartikel in ihrem Inneren enthalten.
  23. Polyelektrolyt-Kapseln, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie einen Durchmesser im Bereich von 10 nm bis 10 µm aufweisen.
  24. Polyelektrolyt-Kapseln, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie eine Wandstärke der Polyelektrolytschichten im Bereich von 2 bis 100 nm aufweisen.
  25. Kapseln nach Anspruch 23 oder 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie die Templatpartikel in ihrem Inneren enthalten.
  26. Kapseln nach Anspruch 23 oder 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie keine nachweisbaren Reste des Templats enthalten.
  27. Kapseln nach einem der Ansprüche 22 - 26,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie eine von den Templatpartikeln vorgegebene äußere Form aufweisen.
  28. Kapseln nach Anspruch 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie eine anisotrope Form aufweisen.
  29. Kapseln nach Anspruch 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sein eine toroidale Form aufweisen.
  30. Kapseln nach Anspruch 22 - 29,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie einen Wirkstoff enthalten.
  31. Verwendung von Kapseln nach einem der Ansprüche 22 - 30 zur Verkapselung von Wirkstoffen.
  32. Verwendung von Kapseln nach einem der Ansprüche 22 - 30 als Mikroreaktionsräume für chemische Reaktionen oder als Präzipitations- oder Kristallisationstemplat.
  33. Verwendung von Kapseln nach einem der Ansprüche 22 - 30 in der Sensorik, Oberflächenanalytik oder Informationstechnologie.
  34. Verwendung von Kapseln nach einem der Ansprüche 22 - 30 in der Pharmazie und Medizin, Lebensmitteltechnologie, Biotechnologie, Kosmetik und Druckindustrie.
  35. Verwendung von Kapseln nach einem der Ansprüche 22 - 30 zum Aufbau von Mikro- bzw. Nanokompositen.
  36. Verwendung von Kapseln nach einem der Ansprüche 22 - 30 als Emulsionsträger.
  37. Anisotrope Partikelzusammensetzungen, erhältlich durch Verkapselung von Wirkstoffen in Kapseln nach Anspruch 28 oder 29 und Entfernung der Polyelektrolythülle.
  38. Zusammensetzungen nach Anspruch 37 in Form einer Dispersion.
EP99938268A 1998-07-15 1999-07-15 Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten Expired - Lifetime EP1098696B2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99938268A EP1098696B2 (de) 1998-07-15 1999-07-15 Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98113181A EP0972563A1 (de) 1998-07-15 1998-07-15 Herstellung von mit Mehrlagen gestrichenen Partikeln und hohlen Schalen durch elektrostatische Selbstorganisierung von Nanokompositmehrlagen auf zersetzbaren kolloidalen Schablonen
EP98113181 1998-07-15
DE19907552 1999-02-22
DE1999107552 DE19907552A1 (de) 1999-02-22 1999-02-22 Polyelektrolythüllen auf biologischen Templaten
PCT/EP1999/005063 WO2000003797A1 (de) 1998-07-15 1999-07-15 Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten
EP99938268A EP1098696B2 (de) 1998-07-15 1999-07-15 Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1098696A1 EP1098696A1 (de) 2001-05-16
EP1098696B1 true EP1098696B1 (de) 2007-11-07
EP1098696B2 EP1098696B2 (de) 2010-07-14

Family

ID=26051986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99938268A Expired - Lifetime EP1098696B2 (de) 1998-07-15 1999-07-15 Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6699501B1 (de)
EP (1) EP1098696B2 (de)
JP (1) JP4650976B2 (de)
AT (1) ATE377449T1 (de)
DE (1) DE59914547D1 (de)
ES (1) ES2292250T5 (de)
WO (1) WO2000003797A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1867325A2 (de) 1998-03-19 2007-12-19 MPG Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Kapseln enthaltend Lipide in der Hülle

Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1064088B1 (de) * 1998-03-19 2002-12-04 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Herstellung von mit mehrlagen gestrichenen partikeln und hohlen schalen durch elektrostatische selbstorganisierung von nanokompositmehrlagen auf zersetzbaren schablonen
US7101575B2 (en) * 1998-03-19 2006-09-05 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Production of nanocapsules and microcapsules by layer-wise polyelectrolyte self-assembly
DE10001172A1 (de) 2000-01-13 2001-07-26 Max Planck Gesellschaft Templatieren von Feststoffpartikeln mit Polymermultischichten
DE10010264A1 (de) 2000-03-02 2001-09-13 Novosom Gmbh Stabilisierte Liposomen und Hüllstrukturen
CA2420523C (en) * 2000-08-28 2010-05-25 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Controlled and sustained release properties of polyelectrolyte multilayer capsules
DE10132669B4 (de) * 2001-07-05 2008-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Pharmakologische Zubereitung aus einem nanopartikulären mesomorphen Polyelektrolyt-Lipid-Komplex und mindestens einem Wirkstoff
US20080026068A1 (en) * 2001-08-16 2008-01-31 Baxter Healthcare S.A. Pulmonary delivery of spherical insulin microparticles
US7112361B2 (en) * 2001-10-25 2006-09-26 Massachusetts Institute Of Technology Methods of making decomposable thin films of polyelectrolytes and uses thereof
US7504364B2 (en) * 2002-03-01 2009-03-17 Receptors Llc Methods of making arrays and artificial receptors
WO2003090920A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-06 Max-Planck-Gesellschaft Zur Förderung Der Wissenschaften Core-assisted formation of microcapsules
US20050136483A1 (en) * 2003-09-03 2005-06-23 Receptors Llc Nanodevices employing combinatorial artificial receptors
US7469076B2 (en) * 2003-09-03 2008-12-23 Receptors Llc Sensors employing combinatorial artificial receptors
US20040137481A1 (en) * 2002-09-16 2004-07-15 Receptors Llc Artificial receptor building blocks, components, and kits
US20050037381A1 (en) * 2002-09-16 2005-02-17 Receptors Llc Artificial receptors, building blocks, and methods
WO2005003326A2 (en) * 2003-03-28 2005-01-13 Receptors Llc. Artificial receptors including reversibly immobilized building blocks and methods
US20060057625A1 (en) * 2002-09-16 2006-03-16 Carlson Robert E Scaffold-based artificial receptors and methods
US20050037429A1 (en) * 2003-03-28 2005-02-17 Receptors Llc Artificial receptors including reversibly immobilized building blocks and methods
US7312040B2 (en) * 2002-09-20 2007-12-25 Agilent Technologies, Inc. Microcapsule biosensors and methods of using the same
US8105652B2 (en) * 2002-10-24 2012-01-31 Massachusetts Institute Of Technology Methods of making decomposable thin films of polyelectrolytes and uses thereof
US6780896B2 (en) 2002-12-20 2004-08-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Stabilized photoinitiators and applications thereof
US8409618B2 (en) 2002-12-20 2013-04-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Odor-reducing quinone compounds
US7666410B2 (en) 2002-12-20 2010-02-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Delivery system for functional compounds
US7767219B2 (en) * 2003-01-31 2010-08-03 Boston Scientific Scimed, Inc. Localized drug delivery using drug-loaded nanocapsules
DE10361100A1 (de) * 2003-06-13 2005-01-05 Henkel Kgaa Lagerstabile Kapseln auf Basis von Peroxycarbonsäuren
DE10361084A1 (de) * 2003-06-13 2005-01-05 Henkel Kgaa Lagerstabile Bleichmittelzusammensetzungen auf Basis von Peroxycarbonsäuren
DE10361170A1 (de) † 2003-06-13 2005-01-05 Henkel Kgaa Lagerstabiles Polyelektrolytkapselsystem auf Basis von Peroxycarbonsäuren
US7364585B2 (en) * 2003-08-11 2008-04-29 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices comprising drug-loaded capsules for localized drug delivery
US7348399B2 (en) * 2003-08-29 2008-03-25 Louisiana Tech University Foundation, Inc. Nanofabricated polypeptide multilayer films, coatings, and microcapsules
US7550557B2 (en) 2003-08-29 2009-06-23 Louisiana Tech University Foundation, Inc. Multilayer films, coatings, and microcapsules comprising polypeptides
US7544770B2 (en) 2003-08-29 2009-06-09 Louisiana Tech Foundation, Inc. Multilayer films, coatings, and microcapsules comprising polypeptides
US7413550B2 (en) 2003-10-16 2008-08-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Visual indicating device for bad breath
US7754197B2 (en) 2003-10-16 2010-07-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for reducing odor using coordinated polydentate compounds
US7678367B2 (en) 2003-10-16 2010-03-16 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for reducing odor using metal-modified particles
US7488520B2 (en) 2003-10-16 2009-02-10 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High surface area material blends for odor reduction, articles utilizing such blends and methods of using same
US7438875B2 (en) 2003-10-16 2008-10-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for reducing odor using metal-modified silica particles
US8481017B2 (en) 2004-02-23 2013-07-09 Florida State University Research Foundation, Inc. Thin films for controlled protein interaction
CA2559893A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-22 University Of Massachusetts Biopolymer encapsulation and stabilization of lipid systems and methods for utilization thereof
DE102004013637A1 (de) * 2004-03-19 2005-10-13 Capsulution Nanoscience Ag Verfahren zur Herstellung von CS-Partikeln und Mikrokapseln unter Verwendung poröser Template sowie CS-Partikel und Mikrokapseln
EP1586583A3 (de) * 2004-04-16 2005-11-16 Alligator Bioscience AB (publ) Substanzen die der C5a Komplementrezeptor blockieren und deren Verwendung in der Therapie
EP1593374A1 (de) * 2004-05-07 2005-11-09 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Ferngesteuerte Freisetzung verkapselter Materialien
US8728525B2 (en) * 2004-05-12 2014-05-20 Baxter International Inc. Protein microspheres retaining pharmacokinetic and pharmacodynamic properties
EP1771474B1 (de) 2004-07-20 2010-01-27 Genentech, Inc. Angiopoietin-like 4 protein hemmer kombinationen und deren verwendung
US8119153B2 (en) 2004-08-26 2012-02-21 Boston Scientific Scimed, Inc. Stents with drug eluting coatings
WO2006028930A2 (en) 2004-09-03 2006-03-16 Receptors Llc Combinatorial artificial receptors including tether building blocks on scaffolds
US7985715B2 (en) * 2004-09-11 2011-07-26 Receptors Llc Combinatorial artificial receptors including peptide building blocks
WO2006043571A1 (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Seiko Epson Corporation カプセル化物及びその製造方法、並びにインク組成物
BRPI0518582A2 (pt) * 2004-11-24 2008-11-25 Therakine Corp implante para liberaÇço de medicamento intra-ocular
DE102005014083A1 (de) * 2005-03-22 2006-09-28 Universität Leipzig Kolloidale Nanokomposite aus LbL-Partikeln, Lipiden und biologischen Komponenten angewandt in Medizin, Molekularbiologie und Diagnostik
MX2007013356A (es) * 2005-04-27 2008-03-26 Baxter Int Microparticulas modificadas en la superficie y metodos de formacion y uso de las mismas.
US20070048383A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Helmus Michael N Self-assembled endovascular structures
JP2009510079A (ja) * 2005-09-28 2009-03-12 ユニバーシティー オブ マサチューセッツ カプセル化エマルジョン及びその製造方法
EP1834994B1 (de) 2006-03-15 2010-07-14 Clariant Finance (BVI) Limited Polyelektrolyt-verkapselte Pigmente
EP1849482A1 (de) * 2006-04-25 2007-10-31 Capsulution Nanoscience AG Multimodal veränderte Zellen als Darreichungsformen für aktive Substanzen und als diagnostische Partikel
US20070281031A1 (en) * 2006-06-01 2007-12-06 Guohan Yang Microparticles and methods for production thereof
DE502007002356D1 (de) * 2006-07-13 2010-01-28 Basf Se
AU2007281737B2 (en) 2006-08-04 2013-09-19 Baxter Healthcare S.A. Microsphere-based composition for preventing and/or reversing new-onset autoimmune diabetes
EP2068845A2 (de) * 2006-10-06 2009-06-17 Baxter International Inc. Mikroverkapselungen mit oberflächenmodifizierten mikropartikeln sowie verfahren zu ihrer herstellung und verwendung
US9274106B2 (en) * 2007-04-04 2016-03-01 Particle Sciences, Inc. Methods and devices for detecting binding events via zeta-potential and pharmacologically active compounds and delivery systems identified thereby
DE102007024642A1 (de) 2007-05-24 2008-11-27 Eyesense Ag Hydrogel-Implantat für Sensorik von Metaboliten am Auge
WO2008157372A2 (en) 2007-06-14 2008-12-24 Massachusetts Institute Of Technology Self assembled films for protein and drug delivery applications
US9198875B2 (en) * 2008-08-17 2015-12-01 Massachusetts Institute Of Technology Controlled delivery of bioactive agents from decomposable films
US8323615B2 (en) * 2008-08-20 2012-12-04 Baxter International Inc. Methods of processing multi-phasic dispersions
US8323685B2 (en) 2008-08-20 2012-12-04 Baxter International Inc. Methods of processing compositions containing microparticles
US8367427B2 (en) * 2008-08-20 2013-02-05 Baxter International Inc. Methods of processing compositions containing microparticles
US20100047292A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Baxter International Inc. Methods of processing microparticles and compositions produced thereby
JP5833311B2 (ja) 2008-09-01 2015-12-16 国立大学法人信州大学 有用物質の製造法
FR2968993B1 (fr) * 2010-12-17 2012-12-28 Flamel Tech Sa Nanoparticules comportant au moins un actif et au moins deux polyelectrolytes
FR2968994B1 (fr) * 2010-12-17 2012-12-28 Flamel Tech Sa Procede de preparation de nanoparticules
DE102011000264B4 (de) 2011-01-21 2019-01-17 Surflay Nanotec Gmbh Mikrogasbläschen mit PVA-Wand, Herstellung und Verwendung von solchen Mikrogasbläschen
EP2841056A4 (de) 2012-04-23 2015-09-16 Massachusetts Inst Technology Stabile schichtweise beschichtete teilchen
WO2014134029A1 (en) 2013-02-26 2014-09-04 Massachusetts Institute Of Technology Nucleic acid particles, methods and use thereof
WO2014150074A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Massachusetts Institute Of Technology Compositions and methods for nucleic acid delivery
FR3029836B1 (fr) * 2014-12-11 2016-12-23 Saint Gobain Feuillete d'une feuille de materiau polymere epais et d'une feuille de verre mince
US10307513B2 (en) 2015-06-12 2019-06-04 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Biomimetic hydrogel scaffolds and related methods
US11419947B2 (en) 2017-10-30 2022-08-23 Massachusetts Institute Of Technology Layer-by-layer nanoparticles for cytokine therapy in cancer treatment
GB2590721A (en) 2019-12-31 2021-07-07 Inst Jozef Stefan Controlled aggregation of cells

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19812083A1 (de) * 1998-03-19 1999-09-30 Max Planck Gesellschaft Herstellung von Nano- und Mikrokapseln durch schichtweise Polyelektrolyt-Selbstassemblierung

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4663286A (en) * 1984-02-13 1987-05-05 Damon Biotech, Inc. Encapsulation of materials
JPS60224627A (ja) * 1984-04-23 1985-11-09 Sumitomo Bakelite Co Ltd 動物遊離細胞のカプセル化方法
JPH0640951B2 (ja) * 1986-03-14 1994-06-01 ヘキスト合成株式会社 均一に被覆された複合体粒子の製造方法
JPH03500721A (ja) * 1987-07-24 1991-02-21 ザ、リージェンツ、オブ、ザ、ユニバーシティ、オブ、ミシガン 半透膜内に生物学的材料のカプセル化
GB9003821D0 (en) * 1990-02-20 1990-04-18 Danbiosyst Uk Diagnostic aid
DE4026978A1 (de) † 1990-08-25 1992-02-27 Bayer Ag Auf traegern angebrachte ein- oder mehrlagige schichtelemente und ihre herstellung
US5529914A (en) † 1990-10-15 1996-06-25 The Board Of Regents The Univeristy Of Texas System Gels for encapsulation of biological materials
JPH05138009A (ja) * 1991-11-22 1993-06-01 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 球状無機質中空粒子の製造方法
DE4312970A1 (de) † 1993-04-21 1994-10-27 Juergen Dr Schrezenmeir Mikrokapsel sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung
NO940711D0 (no) * 1994-03-01 1994-03-01 Nycomed Imaging As Preparation of gas-filled microcapsules and contrasts agents for diagnostic imaging
US5620883A (en) * 1994-04-01 1997-04-15 The Johns Hopkins University Living cells microencapsulated in a polymeric membrane having two layers
US5700559A (en) 1994-12-16 1997-12-23 Advanced Surface Technology Durable hydrophilic surface coatings
CZ286845B6 (cs) 1995-03-27 2000-07-12 Ústav Makromolekulární Chemie Av Čr Způsob imobilizace bílkovin a polyelektrolytů na povrchu pevných objektů
JPH08310115A (ja) * 1995-05-19 1996-11-26 Canon Inc 被記録媒体とその製造方法、及びこれを用いた画像形成方法
DE19519804A1 (de) † 1995-05-31 1996-12-05 Juergen Dr Schrezenmeir Bioaktive Kapsel mit veränderlicher Hülle
JP3249744B2 (ja) * 1996-06-27 2002-01-21 株式会社キティー 芯物質含有カルシウム微粒子の製法
WO1998014180A1 (en) * 1996-10-03 1998-04-09 Dmitri Kirpotin Hydrophilic microparticles and methods to prepare same
CA2286590C (en) * 1997-04-18 2005-08-02 California Institute Of Technology Multifunctional polymeric tissue coatings
EP1064087B1 (de) * 1998-03-19 2006-01-25 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Herstellung von nano- und mikrokapseln durch schichtweise polyelektrolyt-selbstassemblierung
EP1064088B1 (de) * 1998-03-19 2002-12-04 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Herstellung von mit mehrlagen gestrichenen partikeln und hohlen schalen durch elektrostatische selbstorganisierung von nanokompositmehrlagen auf zersetzbaren schablonen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19812083A1 (de) * 1998-03-19 1999-09-30 Max Planck Gesellschaft Herstellung von Nano- und Mikrokapseln durch schichtweise Polyelektrolyt-Selbstassemblierung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CARUSO F.; DONATH E.; MÖHWALD H.: "INFLUENCE OF POLYELECTROLYTE MULTILAYER COATINGS ON FOERSTER RESONANCE ENERGY TRANSFER BETWEEN 6-CARBOXYFLUORESCEIN AND RHODAMINE B-LABELED PARTICLES IN AQUEOUS SOLUTION MATERIALS", JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B, vol. 102, 1998, WASHINGTON, pages 2011 - 2016, XP000852731 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1867325A2 (de) 1998-03-19 2007-12-19 MPG Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Kapseln enthaltend Lipide in der Hülle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002520151A (ja) 2002-07-09
WO2000003797A1 (de) 2000-01-27
ATE377449T1 (de) 2007-11-15
ES2292250T3 (es) 2008-03-01
ES2292250T5 (es) 2010-09-14
EP1098696A1 (de) 2001-05-16
DE59914547D1 (de) 2007-12-20
JP4650976B2 (ja) 2011-03-16
US6699501B1 (en) 2004-03-02
EP1098696B2 (de) 2010-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1098696B1 (de) Polyelektrolythüllen auf biologischen templaten
EP1064087B1 (de) Herstellung von nano- und mikrokapseln durch schichtweise polyelektrolyt-selbstassemblierung
EP1305109B1 (de) Polyelektrolytkapselherstellung durch oberflächenpräzipitation
DE60109732T2 (de) Beschichtung von ungeladen soliden teilchen durch polymermehrlagen
US7101575B2 (en) Production of nanocapsules and microcapsules by layer-wise polyelectrolyte self-assembly
EP1729745B1 (de) Verfahren zur Herstellung von CS-Partikeln und Mikrokapseln unter Verwendung poröser Template, CS-Partikel und Mikrokapseln sowie deren Verwendung
EP1289642B2 (de) Nanokapseln mit einer polyelektrolythülle
DE19812083A1 (de) Herstellung von Nano- und Mikrokapseln durch schichtweise Polyelektrolyt-Selbstassemblierung
EP1304160A1 (de) Stabilisierte Mischungen von Liposomen und Emulsionen
DE69738124T2 (de) Verfahren zur Herstellung von hochmonodisperser, Polymeren, hydrophiler Nanopartikel
DE3414083A1 (de) Verfahren zur gewinnung von durch lebende zellen produzierten, nicht sekretierten substanzen
DE19907552A1 (de) Polyelektrolythüllen auf biologischen Templaten
DE10157046A1 (de) Nano- und Mikrokapseln umfassend Reaktivpolymere
Shirjandi et al. Synthesis of pH-Sensitive polydopamine capsules via pickering emulsions stabilized by cellulose nanocrystals to study drug release behavior
EP1381863B1 (de) System für die membranpermeationsmessung
DE102011055861B4 (de) Verfahren zur Herstellung monodisperser Pektin-Mikrogele unter Verwendung eines mikrofluidischen Systems
DE10037707A1 (de) Polyelektrolytkapselherstellung durch Oberflächenpräzipitation
DE10050382A1 (de) Verkapselung von Flüssigkeiten

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20010103

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20011029

17Q First examination report despatched

Effective date: 20011029

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20071107

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 59914547

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20071220

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: A. BRAUN, BRAUN, HERITIER, ESCHMANN AG PATENTANWAE

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2292250

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080207

RAP4 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER WISSENS

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PFA

Owner name: MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER WISSEN

Free format text: MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER WISSENSCHAFTEN E.V.#HOFGARTENSTRASSE 8#80539 MUENCHEN (DE) -TRANSFER TO- MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER WISSENSCHAFTEN E.V.#HOFGARTENSTRASSE 8#80539 MUENCHEN (DE)

ET Fr: translation filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071107

PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

PLAX Notice of opposition and request to file observation + time limit sent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2

26 Opposition filed

Opponent name: EYESENSE GMBH

Effective date: 20080806

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080407

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071107

NLR1 Nl: opposition has been filed with the epo

Opponent name: EYESENSE GMBH

PLAF Information modified related to communication of a notice of opposition and request to file observations + time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSCOBS2

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20080208

PLBB Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20071107

PLBP Opposition withdrawn

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009264

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080715

PUAH Patent maintained in amended form

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009272

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT MAINTAINED AS AMENDED

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080715

27A Patent maintained in amended form

Effective date: 20100714

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: AEN

Free format text: AUFRECHTERHALTUNG DES PATENTES IN GEAENDERTER FORM

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080731

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: DC2A

Date of ref document: 20100721

Kind code of ref document: T5

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: T3

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20100723

Year of fee payment: 12

Ref country code: ES

Payment date: 20100721

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20100723

Year of fee payment: 12

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: V1

Effective date: 20120201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110715

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120201

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20121122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110716

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 15

Ref country code: DE

Payment date: 20130904

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 15

Ref country code: GB

Payment date: 20130731

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PCAR

Free format text: NEW ADDRESS: HOLBEINSTRASSE 36-38, 4051 BASEL (CH)

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59914547

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20140715

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20150331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20150203

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140731

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140731

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59914547

Country of ref document: DE

Effective date: 20150203

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140731

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140715